8 963 750 34 34С легкой руки индийских «ведических» астрологов и последовавших за ними отечественных магов-оракулов желтый сапфир – «хранитель семьи и генератор интеллекта» приобрел широкую популярность в России. Считается, что желтый сапфир помогает быстро выйти замуж. Желтый камень помогает занять высокие административные и политические должности, действует как семейный оберег, помогает учиться и восстановиться после материальных потерь. Кроме того, желтый сапфир способствует очищению организма от нежелательных примесей, стимулирует работу печени и желчного пузыря,а также устраняет все желудочные расстройства.
В ведических индийских трактатах ничего не сказано о влиянии технологической предыстории сапфира на его магические свойства, однако многие потенциальные и реальные владельцы этих ярких и действительно приносящих в дом счастье камней хотели бы знать, какие именно обработки прошел их желтый камень в прошлом . Может быть, эти знания помогут раскрыть магические свойства желтого сапфира наиболее полно.
Большинство присутствующих на российском рынке и закрепленных в украшениях желтых сапфиров происходят из месторождений Танзании (аллювий реки Умба, месторождение Тундуру-Сонгеа, камни весом до 2.0 карат), Тайланда (открытые карьеры в провинциях Чантабури и Канчанабури), a также Шри-Ланки («откачиваемые» маломерные шахты и придонный ил реки Калуганга вокруг города Ратнапура).
Большая часть этих камней (до 95%) проходят обязательную высокотемпературную (выше 1600 град С) обработку под слоем боросиликатного флюса. Так, например, необработанных желтых сапфиров в отложениях реки Умба вообще нет. Здесь добываются сапфиры невзрачного светло-серо-зеленого цвета (см. например) или светло-серо-голубого цвета, которые в результате отжига и превращаются в ярко-красные рубины Сонгеа (посмотреть здесь), а также в оранжевые и желтые сапфиры различных оттенков (узреть прекрасное). Вместе с тем в своей практике мы встречали два отечественных сертификата, выданные на «необработанные» (?!) рубины и желтые сапфиры из месторождения Тундуру Сонгеа. Граждане «эксперты», вся информация есть в научных журналах и частично в интернете на английском языке. Назвать рубины или сапфиры Сонгеа необработанными все равно, что написать «сливочное соевое масло». Хотя, полагаем, и такие сертификаты соответствия на масло у нас в стране тоже есть.
Рис.1. Желтый сапфир, ограненный в форме овала, массой 3.46 карат, из месторождения Чантабури, Тайланд из коллекции Redkiekamni.ru
Однако, к делу. Тайские сапфиры также обладают чистым желтым цветом лишь изредка. Обычно к желтому всегда «примешивается» зеленый (Чантабури) или сине-зеленый (Канчанабури, месторождение Бо-Пхлой) цвет. Много необработанных желтых сапфиров добывается в Шри-Ланке, однако это сапфиры далеко не ярко-желтого цвета. В основном это слегка желтоватые, почти бесцветные сапфиры или сапфиры грязно-песочного цвета. И тайские и цейлонские сапфиры становятся ярко-желтыми лишь после высокотемпературной обработки. Становятся желтыми далеко не все. Процент выхода годных составляет не более 30%, что не позволяет владельцам рудников, обработчикам «тритерам» и огранщикам выживать экономически. Поэтому во флюс, предохраняющий камни от эрозии и растрескивания в процессе термообработки, добавляют оксид бериллия (или, начиная с совсем недавнего времени, оксид лития. (см. подробнее) Небольшие атомы бериллия (атомный номер 4) и лития (атомный номер 3) быстро диффундируют в решетке корунда, связывая при этом неосновные центры окраски, что в свою очередь приводит к резкому усилению яркости «основного» цвета корунда: красного, синего, желтого и других.
Иногда, как в случае рубинов и желтых сапфиров Тундуру-Сонгеа, атомы бериллия и лития образуют новые эффективные центры окраски с оптическими свойствами, аналогичными свойствам примесных центров, связанных с хромом и мультивалентным железом. Следует, однако, помнить, что процессы, происходящие в драгоценных камнях в процессе отжига на атомном уровне, изучены недостаточно, и с научной точки зрения остаются весьма схематичными и спорными.
Рис. 2. Дефект типа «отпечатка пальца» «перьевидной» формы в необработанном желтом сапфире. Дефект образован вокруг сильно искажающего решетку выделения второй фазы.
На рис. 2 показан типичный для всех природных корундов дефект типа «отпечатка пальцев» «перьевидной» формы. Отпечатки пальцев образуются вокруг дефектов, сильно искажающих решетку корунда. Перьеобразная слегка искривленная форма «пера» в точности повторяет форму геометрического места точек с максимальными напряжениями решетки, вызванными выделениями второй фазы и другими трехмерными дефектами, искажающими решетку. Такой объемный дефект, сильно искажающий кристаллическую решетку сапфира, ясно виден в правой части «отпечатка пальца». Мелкие дефекты, непосредственно образующие «отпечаток пальца», вызывают в решетке напряжения обратного по отношению к напряжениям от выделений знака. Так что мелкие дефекты компенсируют напряжения от более крупного.
Дефекты, подобные отпечаткам пальцев, возникают во всех натуральных корундах: сапфирах и рубинах, а также и в искусственных корундах, выращенных в определенных условиях.
90 % желтых сапфиров получают путем высокотемпературного отжига ограночных «преформ» - камней с уже приданной им формой овалов, кругов, маркиз и т. д. Для предотвращения сильной окислительной эрозии поверхности сапфира отжиг проводят под слоем боросиликатного флюса (см. здесь), в который в качестве источника бериллия часто добавляют порошок натурального хризоберилла. Последние несколько лет вместо порошка хризоберилла часто добавляют порошок оксида лития.
Многочасовой высокотемпературный отжиг при температуре выше 1600 град Цельсия приводит к образованию новых дефектов, связанных в основном с выделениями новых химических соединений в кристаллической матрице Al2O3. В свою очередь микроскопические выделения этих соединений создают напряжения и микротрещины, а также вновь образованные хорошо знакомые двумерные дефекты типа «отпечатков пальцев».
Боросиликатный флюс, а зачастую его самые низкомолекулярные компоненты при высоких температурах, обладает сверхтекучими свойствами и проникает внутрь отжигаемого сапфира по любым незаметным глазу микроскопическим трещинам и порам. Если скорость заполнения микротрещин компонентами флюса и время отжига достаточны, то трещина полностью заполняется флюсом и, как правило, становится невидимой. Чаще же происходит лишь частичное заполнение микротрещин сверхтекучими компонентами флюса. В этом случае двумерные микродефекты, в том числе и «отпечатки пальцев», покрываются микроскопическими каплями жидкого флюса, образуя очень специфические, но многочисленные дефекты, похожие на капли дождя на лобовом стекле автомобиля (см. рис 3).
Рис. 3. Микроскопическое изображение дефектов типа «капель дождя на стекле» в желтом сапфире, прошедшем высокотемпературную обработку «на цвет». Дефекты представляют собой застывшие капли боросиликатного стекла (флюса), который используется в процессе высокотемпературного отжига «на цвет».
Именно дефекты типа «капель дождя на стекле» являются прямым доказательством отжига в технологической предыстории желтого сапфира.
«Капли дождя» всегда распределяются вдоль дефектов. Если дефектов в заготовке «преформе» было много, то отжиг под флюсом, хотя и залечивает частично эти дефекты, но сам кристалл «обогащается» множеством линий и двумерными поверхностями, образованными каплями флюса (см. Рис. 4).
Рис. 4. Типичная картина макро-распределения дефектов типа «капли дождя на оконном стекле» в желтом сапфире, прошедшем высокотемпературную термообработку «на цвет» под слоем боросиликатного флюса. Дефекты представляют собой застывшие капли боросиликатного стекла (флюса), который используется в процессе высокотемпературного отжига «на цвет».
Жидкие капли флюса всегда скапливаются в отрицательно напряженных местах кристаллической решетки. Так как типичной поверхностью с равным значением положительных (сжимающих решетку) напряжений является объемная восьмерка, образованная двумя искаженными сферами, то капли флюса всегда собираются в плоскости, разделяющей эти сферы. На рис. 5 показана типичная картина распределения капель флюса вокруг микроскопического дефекта. Дефекты располагаются вдоль плоскости с максимальным значением «растягивающих решетку» напряжений.
Рис. 5 Типичная картина распределения капель флюса вокруг микроскопического дефекта. Дефекты располагаются вдоль плоскости с максимальным значением «растягивающих решетку» напряжений.
Иногда капли компонентов боросиликатного флюса чрезвычайно малы, так что образованная ими поверхность выглядит, как нетканая сетка (рис. 6). Для того, чтобы различить отдельные «капли» необходимо последовательно использовать лупы с более высоким увеличением, начиная с лупы х10 в соответствии с последовательностью х10 --- х15(х18) --- х20 (х18) --- х30.
Рис. 6. «Сетка», образованная микроскопическими каплями компонентов боросиликатного флюса в термообработанном желтом сапфира.
Конечно, описанная выше методика определения термообработки желтых сапфиров не распространяется на некоторые сапфиры, отожженные в условиях «ручного» кислородного наддува в Шри-Ланке (см. начало статьи), однако, число таких сапфиров на мировом рынке исчисляется единицами процентов.
Для особо пытливых исследователей настоятельно рекомендуем проверить «цейлонское» происхождение желтых сапфиров тестом на флюоресценцию. Оранжевая редко красная флюоресценция наблюдается только у желтых сапфиров с острова Цейлон.
